Trung Quốc phát triển sụn khớp nhân tạo có tính ứng dụng cao

Các nhà nghiên cứu Trung Quốc đã phát triển một hỗn hợp (composite) hai lớp bôi trơn, thể hiện khả năng chịu lực cơ học tuyệt vời và cơ chế tiêu tán ứng suất độc đáo.


Sụn là lớp vật liệu mềm hoạt động như lớp đệm nằm giữa các khớp. (Nguồn: shine.cn)

Một nghiên cứu được công bố trên tạp chí ACS Applied Materials and Interfaces cho biết các nhà khoa học Trung Quốc đã phát triển thành công một hỗn hợp bôi trơn giống như sụn, với độ bền cơ học cao.

Sụn - lớp vật liệu mềm hoạt động như lớp đệm nằm giữa các khớp, có nhiệm vụ giữ cho các đầu xương không mài mòn với nhau và giúp chúng ta di chuyển dễ dàng hơn. Sụn khớp tự nhiên cho thấy hiệu suất sinh học phi thường dựa trên các phân tử sinh học được bôi trơn bề mặt của chúng và khả năng chịu lực cơ học tốt.

Tuy nhiên, sụn khớp tự nhiên có thể bị hư hại do tuổi tác, tác động bệnh lý hoặc chấn thương, cần thay thế để duy trì khả năng di chuyển.

Ở thời điểm hiện tại, hydrogel được coi là sự lựa chọn thay thế tiềm năng cho sụn tự nhiên, do độ ma sát bề mặt thấp và khả năng tương thích sinh học tốt, nhưng hydrogel lại không đủ độ bền và sức mạnh cơ học, do đó giảm tính ứng dụng.

Lấy cảm hứng từ các đặc tính cơ học tuyệt vời và cơ chế bôi trơn bề mặt vượt trội của các lớp đệm khớp tự nhiên, các nhà nghiên cứu thuộc Viện Vật lý Hóa học Lan Châu (Viện Khoa học Trung Quốc) đã phát triển một hỗn hợp (composite) hai lớp bôi trơn, thể hiện khả năng chịu lực cơ học tuyệt vời và cơ chế tiêu tán ứng suất độc đáo. Ở lớp bôi trơn trên cùng, hỗn hợp này cho thấy chức năng giảm ma sát vượt trội và khả năng chống mài mòn trong quá trình chuyển động cơ học.

Theo các nhà khoa học, ý tưởng thiết kế vật liệu mới này dự kiến sẽ được áp dụng trong các lĩnh vực bôi trơn sinh học và robot mềm - tập hợp con của robot, tập trung vào các công nghệ gần giống với đặc điểm vật lý của các sinh vật sống.

Các chuyên gia mô tả phương pháp robot mềm như một hình thức sinh học trong đó các khía cạnh truyền thống và hơi cứng nhắc của robot được thay thế bằng các mô hình phức tạp hơn nhiều bắt chước đời sống của con người, động vật và thực vật.

TIN CŨ HƠN
Sai lầm khi rửa bát chỉ làm gia tăng thêm vi khuẩn mà bạn không hề hay biết

Sai lầm khi rửa bát chỉ làm gia tăng thêm vi khuẩn mà bạn không hề hay biết

Hãy sửa ngay những việc làm sai lầm dưới đây khi rửa bát để vi khuẩn không có cơ hội phát triển và gây hại sức khỏe của bạn.

Đăng ngày: 26/11/2025
Hướng dẫn sơ cứu và phòng tránh say nắng

Hướng dẫn sơ cứu và phòng tránh say nắng

Nếu gặp một người bị say nắng, hãy đưa họ vào nơi râm mát hoặc có điều hòa, phủ khăn ẩm hay vẩy nước mát lên người họ.

Đăng ngày: 26/11/2025
Những đồ dùng bẩn hơn... toilet

Những đồ dùng bẩn hơn... toilet

Điện thoại di động, bàn phím máy tính hay vòi nước rửa bát lại là những đồ vật… bẩn nhất. Một số xét nghiệm đã chứng minh, trên những đồ dùng kể trên, số lượng vi khuẩn gây bệnh còn nhiều hơn của bồn cầu.

Đăng ngày: 25/11/2025
Chơi game 30 phút mỗi ngày giúp tăng cường trí nhớ

Chơi game 30 phút mỗi ngày giúp tăng cường trí nhớ

Trong khi một số người nghĩ rằng chơi game chỉ lãng phí thời gian, thì các nhà khoa học lại phát hiện ra chơi game có thể giúp tăng kích cỡ bộ não của chúng ta.

Đăng ngày: 24/11/2025
Những lợi ích sức khỏe bất ngờ của củ khoai sọ

Những lợi ích sức khỏe bất ngờ của củ khoai sọ

Khoai sọ là cây thuộc chi Colocasia, họ Araceae, phân bố chủ yếu ở Nam Trung Á, bán đảo Malay và Ấn Độ. Theo thời gian loại cây này được đưa đến Đông Nam Á, Nhật Bản, Trung Quốc...

Đăng ngày: 23/11/2025
Những loại thực phẩm giữ ấm cơ thể trong mùa đông

Những loại thực phẩm giữ ấm cơ thể trong mùa đông

Vào mùa đông, những thực phẩm giàu dinh dưỡng, chất chống oxy hóa và có tác dụng tăng cường hệ miễn dịch sẽ giúp bạn ấm áp suốt cả mùa giá lạnh.

Đăng ngày: 23/11/2025
Lợi ích sức khỏe mà ít người biết của quả đỗ xanh

Lợi ích sức khỏe mà ít người biết của quả đỗ xanh

Quả đỗ xanh chứa nhiều chất dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể. Loại thực phẩm này chứa 3 loại chất chống oxy hóa carotenoid gồm beta carotene, lutein và zeaxanthin.

Đăng ngày: 22/11/2025
Khoa Học News